摘要：使用智能电能表，能够实现用户明白消费、计划用电，有效节能的目的。通过建立智能电能表系统，把微机、通讯和计量技术结合起来，集电能计量、数据采集和处理于一体，实现对电能表的远程控制，从根本上减轻人员的繁杂劳动，提高工作效率，减少部门与客户的纠纷，适应现代人们对缴费的需求。构建智能电网管理系统，结合通讯网络技术，建立远程抄表和用电负荷控制系统，实现电力供需平衡、保证电网安全有序供电，具有广阔的应用前景。
关键词：智能电表；计量管理；应用
1 智能电能表的构成及工作原理
智能电能表（smart electricity meter）是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，是具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。
智能电能表是由电子元器件构成，它的工作原理是先通过对电压和电流实时采样，再由电能表集成电路对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，再通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。
2 智能电表的特点
由于智能电能表采用了专用大规模集成电路，具有远程通信功能，可以与电脑联网采用软件进行通信控制，在性能和操作上都有很大的优势。
2.1 功耗
智能电能表的功耗很小，只有0.6～0.7W左右，而一只感应电表的功耗达1.7W左右，这就节约电能很大一部分。
2.2精度
2.0 S的单相智能表的误差范围为±0.2%，而感应式电表的误差范围为0.86%～5.7%，再加上机械磨损等缺陷导致电表越走越慢，浪费了能源。
2.3功能
智能电能表是运用SMT先进工艺制造，可以通过相关的通讯协议与计算机进行联网，通过编程软件进行对硬件的控制管理，因此智能电能表不仅具有红外抄表接口，可通过手上红外抄表器抄收电量，还有防窃电、高精度、高可靠性、高过载、低功耗、体积小、重量轻的特点，在保留计度器的同时，在电表内部也保存了电表电量、电表编号等信息，通过手上红外抄表器，可方便、准确地抄收电表电量。
3 智能电能表在计量管理的应用
3.1 电能计量的自动抄表技术
3.1.1 复合通信方式
低压电力线载波通信技术很难满足电能计量自动抄表系统的需求，因此需要采用复合通信方式，复合通信方式是利用中央集中器、无线通信、电缆等方式进行信息传播，在电能表远程电量采集工作有十分重要的作用。使用智能电能表进行计量管理时，可以选择合适的互感器、低耗变压器等电网设备，能有效的提高电网的能源利用率，达到节能省排的目的。
3.1.2 无线扩频通信技术
无线扩频通信技术就是无线通信方式，它能将需要发送的信号转换为数字信号，扩频码发生器产生扩频码调制，接收智能电能表发送的信号，并将数字信号转换为原来的信息号，实现信息传递。无线扩频通信技术具有安全性高、可靠性强的特点，在智能电能表中采用无线扩频通信技术能有效的提高智能电能表传递信息的准确性。
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3.2 计量自动抄表技术的功能
智能电能表是智能电网重要设备之一，智能电能表的核心作用是保证电力企业和用户之间的信息交换，因此，在用户端安装智能电能表不仅能实现远程抄表，还能及时的将信息传递给用户。智能电能表能根据用户的用电需求，进行电力管理，消减用户高峰段负荷，提高用户低谷负荷，从而降低电网系统的运行成本。
采用智能电能表进行电力计量，即使在低功率状况下电力计量仍有很高准确度，电压、功率因素、谐波等因素对智能电能表的影响比较小，智能电能表的远程电量收集、信号发送有效的降低了人工抄表出现错误的现象。电能计量数据的分析效率对整个电网系统的工作效率有很大的影响，智能电能表能对每个配电变压器的总电量进行分析，通过总电量的相关数据，将用户用电量反映出来，有效的防止了用户窃电的行为。智能电能表的中心处理系统能对配电变压器进行集中控制，工作人员可以利用计算机对智能电能表的抄表时间、抄表次数进行设定，对电能计量误差进行有效的控制。
3.3 智能电能表的应用前景
随着电力供需矛盾的增加，加强电力计量管理显得十分重要，智能电能表不仅能实现电能计量管理，还能对用户用电进行控制，推行阶梯电价，根据用户每天用电的实际情况，分时段的进行用电计量，从而为电价结算提供依据。利用智能电能表将电能计量、数据收集、数据处理融为一体，通过计算机对智能电能表进行远程控制，有效的降低人工劳动量，提高工作效率。当电能充足时，管理人员可以通过智能电能表降低电价，鼓励用户用电；当电力短缺时，可以通过智能电能表提高电价，限制用户用电，智能电能表能保证电力供需平衡，确保电网系统安全、稳定的供电，在电力计量管理中有十分广泛的应用。
4.智能电能表前景
通过以上比较可以发现，智能电能表的今后发展体现为以下4点：
（1）以智能电网建设要求为导向，实现电能量计量、防窃电、实时监测、信息交互、自动控制的先进性；实现不同环境、不同实际安装条件等因素的适用性；实现外观、结构及安装尺寸的统一性。“智能电网”的建设必将淘汰所有的感应式电能表及不具备双向通信功能、结构简单的电子式电能表。取而代之的是能实现供电企业与用户进行双向通信的智能电能表。
（2）实现合理、经济、安全使用电能目的。作为“智能电网”的终端―智能电能表，它依托“智能电网”所构建的强大的数字化信息网络和数据分析处理系统，通过电能信息显示屏、互联网以及各种通信网络，向用户实时提供内容丰富的用电信息；同时，在信息网络架构的“智能电网”中，智能电能表又担负着数据终端采集器的任务，向“智能电网”源源不断地提供内容详尽的计量数据。普通居民用户，在家里就能通过电能信息显示屏或互联网等方式，及时获知详细的用电信息，甚至可以将家用电器与智能电能表相连，形成智能家庭电器区域网，用户通过智能电能计量系统指挥智能电能表，远程控制家中电器的使用。
（3）有力地支持阶梯电价结算作用。通过引导电力用户特别是用电量多的用户调整用电行为，保障用电少的居民少负担，实现改善电价结构并建立合理的电价机制的目的，促进合理、节约用电。
（4）规范电能表统一标准。智能电能表，作为一种将在全国范围统一投入使用并全国联网运行的新型设备，有望解决目前全国各地区电能表功能、费率、验收条件、外观尺寸、显示抄读内容、失压断流判断标准、通信规模不统一的问题。统一标准后的智能电能表，将更加便于表计的生产和流通、安装和抄读、检定和售后服务，还将方便电能表配套设备的制造和设计，能够极大地促进电能计量事业的发展和进步。
结论
使用智能电能表，能够实现用户明白消费、计划用电，有效节能的目的。通过建立智能电能表系统，把微机、通讯和计量技术结合起来，集电能计量、数据采集和处理于一体，实现对电能表的远程控制，从根本上减轻人员的繁杂劳动，提高工作效率，减少部门与客户的纠纷，适应现代人们对缴费的需求。构建智能电网管理系统，结合通讯网络技术，建立远程抄表和用电负荷控制系统，实现电力供需平衡、保证电网安全有序供电，具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]江宇红.单相费控智能电能表的原理及应用[J].计量与测试技术，2011，38（5）：6-8.
[2]李士林，王 艳.智能电能表对阶梯电价的支持功能分析[J].河北电力技术，2011，30（1）：9-10.
论文作者:许炜,柳亚芳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签：智能论文; 电能表论文; 电能论文; 电网论文; 用户论文; 电表论文; 电价论文; 《电力设备》2018年第6期论文;